RU2520624C2 - Three-degree-of-freedom kinematic pair - Google Patents
Three-degree-of-freedom kinematic pair Download PDFInfo
- Publication number
- RU2520624C2 RU2520624C2 RU2012133897/11A RU2012133897A RU2520624C2 RU 2520624 C2 RU2520624 C2 RU 2520624C2 RU 2012133897/11 A RU2012133897/11 A RU 2012133897/11A RU 2012133897 A RU2012133897 A RU 2012133897A RU 2520624 C2 RU2520624 C2 RU 2520624C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- link
- cylinder
- links
- groove
- kinematic pair
- Prior art date
Links
Landscapes
- Road Signs Or Road Markings (AREA)
- Revetment (AREA)
- Mutual Connection Of Rods And Tubes (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к машиностроению и может использоваться для соединения звеньев механизмов.The invention relates to mechanical engineering and can be used to connect the links of mechanisms.
Известно, что любая механическая система (механизм, машина) состоит из звеньев и соединений звеньев, а соединение двух соприкасающихся звеньев, допускающее их относительное движение, называется кинематической парой [1, с.20, 5-й абзац сверху]. Часть звена, которой оно взаимодействует с другим звеном, называется геометрическим элементом звена.It is known that any mechanical system (mechanism, machine) consists of links and links of links, and the connection of two contacting links allowing their relative movement is called a kinematic pair [1, p.20, 5th paragraph from above]. The part of the link with which it interacts with another link is called the geometric element of the link.
Известна цилиндрическая двухподвижная кинематическая пара [2, стр.62, табл.9], включающая два звена с геометрическими элементами в виде охватываемой и охватывающей поверхностей. Такая пара имеет комплекс относительных движений ВП, определяющий вращательное и поступательное движения относительно одной общей оси. Недостатком этой пары является невозможность воспроизведения дополнительного поступательного движения вдоль одной из двух оставшихся свободных осей координат.Known cylindrical two-moving kinematic pair [2, p. 62, table 9], comprising two links with geometric elements in the form of covered and covering surfaces. Such a pair has a set of relative VP motions, defining rotational and translational motion about one common axis. The disadvantage of this pair is the inability to reproduce additional translational motion along one of the two remaining free coordinate axes.
Наиболее близкой к заявляемой кинематической паре является трехподвижная пара, обеспечивающая комплекс движений ВПП [2, стр.62, табл.9], принимаемая за прототип. Пара образуется двумя звеньями с геометрическими элементами в виде цилиндрических поверхностей, входящих в линейчатый контакт. В этой кинематической паре обеспечиваются относительные вращательное и поступательное движения вокруг и вдоль одной общей оси и поступательное движение вдоль другой оси. При этом соприкасающиеся цилиндры могут быть выполнены с замкнутой направляющей любой формы [3, стр.188, рис.2.47].Closest to the claimed kinematic pair is a three-moving pair, providing a range of runway movements [2, p. 62, table 9], taken as a prototype. A pair is formed by two links with geometric elements in the form of cylindrical surfaces entering into a linear contact. In this kinematic pair, relative rotational and translational movements around and along one common axis and translational motion along the other axis are provided. In this case, the contacting cylinders can be made with a closed guide of any shape [3, p. 188, Fig. 2.47].
Недостатком прототипа является то обстоятельство, что ни одна из поверхностей его звеньев не является охватывающей, поэтому такая пара не может быть выполнена удерживающей, то есть звенья свободно могут разомкнуться между собой. Это ограничивает применение такой пары при создании конструкций механизмов.The disadvantage of the prototype is the fact that none of the surfaces of its links is enclosing, therefore, such a pair cannot be made as a retainer, that is, the links can freely open among themselves. This limits the use of such a pair in the construction of mechanisms.
Задачей изобретения является создание удерживающей кинематической пары, в которой одно звено было бы выполнено с геометрическим элементом в виде охватываемой поверхности, а второе в виде охватывающей, чтобы при этом заявляемая кинематическая пара обеспечивала требуемый комплекс движений (ВПП). The objective of the invention is the creation of a holding kinematic pair in which one link would be made with a geometric element in the form of a covered surface, and the second in the form of a covering, so that the claimed kinematic pair provided the required set of movements (runway) .
Сущность заявляемого устройства заключается в том, что предлагается трехподвижная кинематическая пара, включающая два звена с геометрическими элементами в виде цилиндрических поверхностей, входящих в линейчатый контакт, при этом цилиндрические поверхности геометрических элементов звеньев выполнены в виде охватываемой и охватывающей поверхностей, при этом охватываемая поверхность первого звена выполнена в виде прямого кругового цилиндра заданного диаметра, а охватывающая его поверхность второго звена представляет собой сквозной криволинейный паз, определяемый высотой, шириной и длиной, причем высота паза принимается равной диаметру цилиндра первого звена, а длина паза меньшей длины цилиндра.The essence of the claimed device lies in the fact that it is proposed a three-moving kinematic pair, including two links with geometric elements in the form of cylindrical surfaces that make linear contact, while the cylindrical surfaces of the geometric elements of the links are made in the form of covered and covering surfaces, while the covered surface of the first link made in the form of a straight circular cylinder of a given diameter, and the surface of the second link covering it is a through to a curvilinear groove defined by height, width and length, the groove height being taken equal to the cylinder diameter of the first link, and the groove length being less than the cylinder length.
На чертеже показана трехподвижная кинематическая пара между звеньями 1 и 2, входящими между собой в линейчатый контакт. Геометрические элементы звеньев пары выполняются в виде охватываемой (звено 1) и охватывающей (звено 2) поверхностей, взаимодействующих между собой. Охватываемая поверхность звена 1 принимается в виде прямого кругового цилиндра с диаметром d и длиной l1, а охватывающая поверхность звена 2 выполняется в виде сквозного замкнутого криволинейного паза шириной S, длиной l2 и высотой h. При этом высота паза принимается равной диаметру d цилиндра l (h=d), а длина цилиндра l1 - большей длины паза l2 (l1>l2). Под пазом согласно [4, стр.437] понимается углубление в детали прямоугольного, трапецеидального или иного поперечного сечения, служащего для размещения шпонки, ролика, толкателя и т.п.The drawing shows a three-moving kinematic pair between links 1 and 2,entering into a line contact with each other. The geometric elements of the links of the pair are made in the form of covered (link 1) and covering (link 2) surfaces that interact with each other. The covered surface of the link 1 is taken in the form of a straight circular cylinder with a diameter d and length lone, and the covering surface of the link 2 performed as a through closed curved groove of width S,length l2 and height h.In this case, the groove height is taken equal to the diameter d cylinder l (h = d), and cylinder length lone - longer groove length l2 (lone> l2) According to [4, p. 437], a groove is understood to mean a recess in a part of a rectangular, trapezoidal or other cross-section used to accommodate a key, a roller, a pusher, etc.
Относительное движение звеньев может быть рассмотрено в декартовой системе координат xyz. В направлении оси x звено 7 относительно звена 2 может двигаться поступательно (движение П) и поворачиваться - вращаться (движение В), то есть иметь движение ВП. В направлении оси у звену 1 обеспечивается лишь поступательное движение П. Относительный поворот звеньев 1 и 2 вокруг оси y невозможен в силу контакта их поверхностей по линии l2 . Относительные движения звеньев вдоль и вокруг оси z невозможны в связи с замкнутостью контактов и выполнения паза криволинейным. Лишь при выполнении паза в звене 2 прямолинейным мог бы появиться относительный поворот звеньев вокруг оси z. Именно исполнение паза криволинейным исключает такой поворот и предлагаемая кинематическая пара становится трехподвижной (ВПП). При этом неизбежное смещение звена 1 вдоль оси z является зависимым и может быть всегда учтено через кривизну паза.The relative motion of the links can be considered in the Cartesian coordinate system xyz. In x direction link 7 relative to link 2 can move forward (movement P) and rotate - rotate (movement B),i.e. have VP movement.In the direction of the y axis link 1 only translational movement P is provided.The relative rotation of links 1 and 2 around the y axis impossible due to the contact of their surfaces along the line l2 .The relative movements of the links along and around the z axis are impossible due to the closed contacts and the execution of the groove curved. Only when performing a groove in link 2 the relative rotation of the links about the z axis could appear rectilinear. It is the execution of the groove that is curved eliminates such a turn and the proposed kinematic pair becomes three-moving (runway).In this case, the inevitable shift of the link 1 along the z axis is dependent and can always be taken into account through the curvature of the groove.
Трехподвижная кинематическая пара работает следующим образом. Задавая в пространстве xyz движение звену 1 с геометрическим элементом в виде цилиндра, охватываемого поверхностью паза звена 2, последнее (звено 2) получает относительно звена 1 три независимых движения - вращательное и поступательное вокруг и вдоль оси и поступательное вдоль оси у. Невозможными относительными движениями в предлагаемой кинематической паре оказываются вращательное и поступательное относительно оси z и вращательное вокруг оси у. Таким образом, заявляемая кинематическая пара обеспечивает три относительных движения.Three-moving kinematic pair works as follows. By asking in space xyz link movement 1 with a geometric element in the form of a cylinder, covered by the surface of the groove of the link 2,the last (link 2) receives relative to link 1 three independent movements - rotational and translational around and along the axis and translational along the y axis.Impossible relative movements in the proposed kinematic pair are rotational and translational about the z axis and rotational around the y axis.Thus, the claimed kinematic pair provides three relative movements.
Использованные источникиUsed sources
1. Артоболевский И.И. Теория механизмов. Изд-во «Наука», Гл. ред. физ.-мат.лит., 1965, 776 с.1. Artobolevsky I.I. Theory of mechanisms. Publishing House "Science", Ch. ed. Phys.-Math. Lit., 1965, 776 p.
2. Дворников Л.Т., Живаго Э.Я. Основы теории кинематических пар. Новокузнецк, 1999. - 105 с.2. Dvornikov L.T., Zhivago E.Ya. Fundamentals of the theory of kinematic pairs. Novokuznetsk, 1999 .-- 105 p.
3. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов. 13-е изд., исправленное. М.: Наука. Главная редакция физико-математичекой литературы, 1986. - 544 с.3. Bronstein I.N., Semendyaev K.A. A reference book in mathematics for engineers and students of technical colleges. 13th ed., Revised. M .: Science. The main edition of the physics and mathematics literature, 1986. - 544 p.
4. Крайнев А.Ф. Механика машин. Фундаментальный словарь. М.: Машиностроение, 2000. - 904 с.4. Krainev A.F. Mechanics of cars. Fundamental Dictionary. M .: Engineering, 2000 .-- 904 p.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012133897/11A RU2520624C2 (en) | 2012-08-07 | 2012-08-07 | Three-degree-of-freedom kinematic pair |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012133897/11A RU2520624C2 (en) | 2012-08-07 | 2012-08-07 | Three-degree-of-freedom kinematic pair |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2012133897A RU2012133897A (en) | 2014-02-20 |
| RU2520624C2 true RU2520624C2 (en) | 2014-06-27 |
Family
ID=50113776
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012133897/11A RU2520624C2 (en) | 2012-08-07 | 2012-08-07 | Three-degree-of-freedom kinematic pair |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2520624C2 (en) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2422703C1 (en) * | 2010-03-02 | 2011-06-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный индустриальный университет" | Spatial crank gear of second population |
-
2012
- 2012-08-07 RU RU2012133897/11A patent/RU2520624C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2422703C1 (en) * | 2010-03-02 | 2011-06-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный индустриальный университет" | Spatial crank gear of second population |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Дворников Л.Т. "Основы теории кинематических пар". " Н., "Сибирский государственный индустриальный университет", 1999. Артоболевский И.И. "Механизмы в современной технике". " М., "Наука", 1979. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2012133897A (en) | 2014-02-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Jain et al. | SCARA based peg-in-hole assembly using compliant IPMC micro gripper | |
| ES2526529T3 (en) | Mechanism to move the sheet holder of a panel flexor to flex metal sheets | |
| CN103568005B (en) | Dual-translation orthogonal decoupling parallel micro-positioning platform | |
| RU2520624C2 (en) | Three-degree-of-freedom kinematic pair | |
| Eckenstein et al. | The x-face: An improved planar passive mechanical connector for modular self-reconfigurable robots | |
| Lum et al. | Design and motion control of a cable-driven dexterous robotic arm | |
| Jatsun et al. | Theoretical and experimental studies of transverse dimensional gait of five-link mobile robot on rough surface | |
| WO2012088562A3 (en) | Flat key for a locking cylinder and locking cylinder | |
| US3529699A (en) | Means for locking a slider in a channel | |
| RU2564788C2 (en) | Two-degrees-of-freedom kinematic pair | |
| US11681100B2 (en) | Multi-axis positioner | |
| CN204020332U (en) | A kind of double rack ellipsograph that can be used for manual drawing ellipse | |
| RU99371U1 (en) | SPATIAL MECHANISM | |
| RU2676840C1 (en) | Single-contact four-mobile kinematic pair | |
| RU2502898C1 (en) | Supporting three-degree-of-freedom kinematic pair | |
| RU2681467C1 (en) | Unijunction two-degree-of-freedom kinematic pair | |
| US20170030444A1 (en) | Linear motion mechanism formed integrally | |
| JP5988555B2 (en) | Finite rolling motion guide device | |
| RU2610239C1 (en) | Three-link kinematic joint with three relative motions | |
| RU2534095C1 (en) | Two-degrees-of-freedom kinematic pair | |
| Yu et al. | A new asymmetrical mass distribution method on the analysis of universal “force-sensing” model for 3-DOF translational parallel manipulator | |
| RU2534675C1 (en) | Spatial mechanism having three degrees of freedom | |
| US694185A (en) | Parallel-ruler. | |
| Song et al. | Kinematics analysis of a 4PRR-P hybrid machining mechanism | |
| JPH0360938A (en) | Rectilinear propagation guide unit |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150808 |